無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點動態(tài)部署研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSNs)是近年來學(xué)術(shù)界研究的熱點領(lǐng)域，涵蓋了傳感、通信、電子等前沿領(lǐng)域。由于具有自組織性與魯棒性等優(yōu)點，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)十分適合在惡劣環(huán)境下以隨機拋灑的布設(shè)方式獲取被監(jiān)測區(qū)域信息。隨之而來地，由節(jié)點隨機拋灑所帶來的監(jiān)測空洞、網(wǎng)絡(luò)連通等問題，將嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的正常工作。
　　本文主要研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點動態(tài)部署技術(shù)。針對兩種不同的應(yīng)用場景提出了不同的部署策略。兩種部署

2、策略均以消除網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測空洞、提升網(wǎng)絡(luò)整體覆蓋率為主要目標(biāo)，同時兼顧部署效率與實現(xiàn)可行性。
　　全文首先概括地介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與特性并具有針對性地介紹了節(jié)點部署的評價指標(biāo)。結(jié)合具體應(yīng)用場景，利用上述內(nèi)容分析已有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署策略，分別提出了以下兩種部署策略:
　　(1)基于虛擬力的節(jié)點分簇部署策略。該策略將部署分為簇間部署與簇內(nèi)節(jié)點部署兩個階段。首先依據(jù)位置信息對網(wǎng)絡(luò)進行分簇，簇間部署僅對簇整體移動，使初期密集布設(shè)

3、的節(jié)點進行有效分散。為增強分散效果又引入了一種簇分裂機制。依據(jù)兩階段移動單位的特點與目的分別為兩階段部署設(shè)計了不同的虛擬力算法公式。該部署策略顯著改善了基于虛擬力部署策略在大量節(jié)點密集布設(shè)網(wǎng)絡(luò)中對區(qū)域覆蓋的優(yōu)化效果。
　　(2)基于虛擬力導(dǎo)向粒子群算法的節(jié)點部署策略。該策略針對既包含靜態(tài)節(jié)點又包含移動節(jié)點網(wǎng)絡(luò)的混合部署。考慮到虛擬力算法在混合部署中的不足——移動節(jié)點受靜態(tài)節(jié)點虛擬力束縛無法移動以及粒子群優(yōu)化算法在混合部署中的不足—